SpringBoot

从今天开始就进入微服务阶段
javase：OOP

MySQL：持久化

html+css+js+jquery+框架：视图，框架不熟练，css不好

javaweb：独立开发MVC三层架构的网站：原始

ssm：框架：简化了我们的开发流程，配置也开始较为复杂；

在此之前项目打包都是war包，程序在Tomcat中运行

spring再简化：springBoot-jar包，内嵌Tomcat；微服务架构！
服务越来越多：springCloud

1、什么是SpringBoot

1.1、回顾什么是Spring

Spring是一个开源框架，2003 年兴起的一个轻量级的Java 开发框架，作者：Rod Johnson 。

Spring是为了解决企业级应用开发的复杂性而创建的，简化开发。

Spring是如何简化Java开发的

为了降低Java开发的复杂性，Spring采用了以下4种关键策略：

1、基于POJO的轻量级和最小侵入性编程，所有东西都是bean；

2、通过IOC，依赖注入（DI）和面向接口实现松耦合；

3、基于切面（AOP）和惯例进行声明式编程；

4、通过切面和模版减少样式代码，RedisTemplate，xxxTemplate；

1.2、什么是SpringBoot

学过javaweb的同学就知道，开发一个web应用，从最初开始接触Servlet结合Tomcat, 跑出一个Hello Wolrld程序，是要经历特别多的步骤；后来就用了框架Struts，再后来是SpringMVC，到了现在的SpringBoot，过一两年又会有其他web框架出现；你们有经历过框架不断的演进，然后自己开发项目所有的技术也在不断的变化、改造吗？建议都可以去经历一遍；

​言归正传，什么是SpringBoot呢，就是一个javaweb的开发框架，和SpringMVC类似，对比其他javaweb框架的好处，官方说是简化开发，约定大于配置， you can “just run”，能迅速的开发web应用，几行代码开发一个http接口。

​ 所有的技术框架的发展似乎都遵循了一条主线规律：从一个复杂应用场景衍生一种规范框架，人们只需要进行各种配置而不需要自己去实现它，这时候强大的配置功能成了优点；发展到一定程度之后，人们根据实际生产应用情况，选取其中实用功能和设计精华，重构出一些轻量级的框架；之后为了提高开发效率，嫌弃原先的各类配置过于麻烦，于是开始提倡“约定大于配置”，进而衍生出一些一站式的解决方案。

​ 是的这就是Java企业级应用->J2EE->spring->springboot的过程。

​ 随着 Spring 不断的发展，涉及的领域越来越多，项目整合开发需要配合各种各样的文件，慢慢变得不那么易用简单，违背了最初的理念，甚至人称配置地狱。Spring Boot 正是在这样的一个背景下被抽象出来的开发框架，目的为了让大家更容易的使用 Spring 、更容易的集成各种常用的中间件、开源软件；

​ Spring Boot 基于 Spring 开发，Spirng Boot 本身并不提供 Spring 框架的核心特性以及扩展功能，只是用于快速、敏捷地开发新一代基于 Spring 框架的应用程序。也就是说，它并不是用来替代 Spring 的解决方案，而是和 Spring 框架紧密结合用于提升 Spring 开发者体验的工具。Spring Boot 以约定大于配置的核心思想，默认帮我们进行了很多设置，多数 Spring Boot 应用只需要很少的 Spring 配置。同时它集成了大量常用的第三方库配置（例如 Redis、MongoDB、Jpa、RabbitMQ、Quartz 等等），Spring Boot 应用中这些第三方库几乎可以零配置的开箱即用。

​ 简单来说就是SpringBoot其实不是什么新的框架，它默认配置了很多框架的使用方式，就像maven整合了所有的jar包，spring boot整合了所有的框架 。

​ Spring Boot 出生名门，从一开始就站在一个比较高的起点，又经过这几年的发展，生态足够完善，Spring Boot 已经当之无愧成为 Java 领域最热门的技术。

Spring Boot的主要优点：

• 为所有Spring开发者更快的入门
• 开箱即用，提供各种默认配置来简化项目配置
• 内嵌式容器简化Web项目
• 没有冗余代码生成和XML配置的要求

真的很爽，我们快速去体验开发个接口的感觉吧！

程序 = 数据结构 + 算法（集合框架）=>程序猿

程序 = 面向对象 + 框架 => 码农

1.3、单体应用架构 

所谓单体应用架构(all in one)是指，我们将一个应用的中的所有应用服务都封装在一个应用中。
无论是ERP、CRM或是其他什么系统，你都把数据库访问，web访问，等等各个功能放到一个war包内。

• 这样做的好处是，易于开发和测试;也十分方便部署;当需要扩展时，只需要将war复制多份，然后放到多个服务器上，再做个负载均衡就可以了。
• 单体应用架构的缺点是，哪怕我要修改一个非常小的地方，我都需要停掉整个服务，重新打包、部署这个应用war包。特别是对于一个大型应用，我们不可能吧所有内容都放在一个应用里面，我们如何维护、如何分工合作都是问题。

1.4、微服务架构 

微服务是一种架构风格，他要求我们在开发一个应用的时候，这个应用必须建成一系列小服务组合，可以通过http方式进行通信。

​ 所谓微服务加购，就是打破之前all in one的架构方式，把每个功能元素独立出来，把独立出来的功能元素的动态组合，需要的功能元素才去拿来组合，需要多一些可以整合多个功能元素，所以微服务架构是对功能元素进行赋值，而没有对整个应用进行复制，这样做的好处是：

• 节省了调用资源
• 每个功能元素的服务都是一个可替换的，可独立升级的软件代码

程序核心：高内聚（在划分模块时，要把功能关系紧密的放到一个模块中）

低耦合（模块之间的联系越少越好，接口越简单越好）

•  构建一个个功能独立的微服务应用单元，可以使用springboot，可以帮我们快速构建一个应用
• 大型分布式网络服务的调用，这部分springcloud来完成，实现分布式
• 在分布式中间，进行流式数据计算，批处理，我们有spring cloud data flow
• spring为我们想清楚了整个开始构建应用到大型分布式应用全流程方案

1.5、如何构建微服务

一个大型系统的微服务架构，就像一个复杂交织的神经网络，每一个神经元就是一个功能元素，它们各自完成自己的功能，然后通过http相互请求调用。比如一个电商系统，查缓存、连数据库、浏览页面、结账、支付等服务都是一个个独立的功能服务，都被微化了，它们作为一个个微服务共同构建了一个庞大的系统。如果修改其中的一个功能，只需要更新升级其中一个功能服务单元即可。
但是这种庞大的系统架构给部署和运维带来很大的难度。于是，spring为我们带来了构建大型分布式微服务的全套、全程产品:

• 构建一个个功能独立的微服务应用单元，可以使用springboot，可以帮我们快速构建一个应用;
• 大型分布式网络服务的调用，这部分由spring cloud来完成，实现分布式;
• 在分布式中间，进行流式数据计算、批处理，我们有spring cloud data flow。
• spring为我们想清楚了整个从开始构建应用到大型分布式应用全流程方案。

2、第一个SpringBoot程序

2.1、环境配置

我们将学习如何快速的创建一个Spring Boot应用，并且实现一个简单的Http请求处理。通过这个例子对Spring Boot有一个初步的了解，并体验其结构简单、开发快速的特性。

我的环境准备：

java version “1.8.0_181”
Maven-3.6.1
SpringBoot 2.x 最新版
开发工具：

idea

官网：提供了一个快速生成的网站！IDEA集成了这个网站 

2.2、创建基础项目说明

Spring官方提供了非常方便的工具让我们快速构建应用，IDEA也集成了这个网站

Spring Initializr：https://start.spring.io/

项目创建方式一 

使用Spring Initializr 的 Web页面创建项目

①打开 https://start.spring.io/

②填写项目信息

③点击”Generate Project“按钮生成项目；下载此项目

④解压项目包，并用IDEA以Maven项目导入，一路下一步即可，直到项目导入完毕。

⑤如果是第一次使用，可能速度会比较慢，包比较多、需要耐心等待一切就绪。

项目创建方式二

使用 IDEA 直接创建项目（一般开发直接在IDEA中创建）

①创建一个新项目

②选择spring initalizr ， 可以看到默认就是去官网的快速构建工具那里实现

③填写项目信息

④选择初始化的组件（初学勾选 Web 即可）

⑤填写项目路径

⑥等待项目构建成功

2.3、项目结构分析：

通过上面步骤完成了基础项目的创建。就会自动生成以下文件。 

1、程序的主启动类（程序的主入口）

2、一个 application.properties 配置文件（SpringBoot的核心配置文件）

3、一个 测试类

4、一个 pom.xml

pom.xml文件分析：

注意：

1.没有配置spring-boot-starter-web依赖：tomcat,DispatcherServlet,xml....，SptingBoot是启动不起来的！

2.spring-boot-starter所有的springboo依赖都是使用这个开头的

    4.0.0
    
    
        org.springframework.boot
        spring-boot-starter-parent
        2.6.7
         
    
    com.example
    SpringBoot
    0.0.1-SNAPSHOT
    SpringBoot

    
        18
    

    
        
        
            org.springframework.boot
            spring-boot-starter-web
        
        
            org.springframework.boot
            spring-boot-starter
        
        
        
            org.springframework.boot
            spring-boot-starter-test
            test
        
    

    
        
        
            
                org.springframework.boot
                spring-boot-maven-plugin
            
        
    

如上所示，主要有四个部分:

• 项目元数据信息:创建时候输入的Project Metadata部分，也就是Maven项目的基本元素，包括: groupld、artifactld、version、name、description等
• parent:继承spring- boot-starter -parent的依赖管理，控制版本与打包等内容
• dependencies:项目具体依赖，这里包含了spring-boot-starter-web用于实现HTTP接口（该依赖中包含了Spring MvC)，官网对它的描述是:使用Spring MVC构建Web(包括RESTful)应用程序的入门者，使用Tomcat作为默认嵌入式容器。spring -boot- starter-test用于编写单元测试的依赖包。更多功能模块的使用我们将在后面逐步展开。
• build:构建配置部分。默认使用了spring-boot-maven-plugin，配合 spring-boot-starter-parent就可以把Spring Boot应用打包成JAR来直接运行。

编写一个http接口

1、在主程序的同级目录下，新建一个controller包，一定要在同级目录下，否则识别不到

2、在包中新建一个HelloController类

注意：

1.在主程序的同级目录下，新建一个controller包，一定要在同级目录下，否则识别不到！

2.没有配置任何东西，真正简化到只写一个Controller!

3.主程序本身就是Spring的一个组件！

//自动装配
@RestController
public class HelloController {
    //接口：http://localhost:8080/hello
    @RequestMapping("/hello")
    public String hello(){
        //调用业务，接收前端的参数！
        //没有配置任何东西，真正简化到只写一个Controller！
        return "HelloWorld";
    }
}

3.编写完毕后，从主程序启动项目，浏览器发起请求，看页面返回；控制台输出了 Tomcat 访问的端口号！

简单几步，就完成了一个web接口的开发，SpringBoot就是这么简单。所以我们常用它来建立我们的微服务项目！

将项目打成jar包，点击 maven的package 

如果遇到以上错误，可以配置打包时 跳过项目运行测试用例

    org.apache.maven.plugins
    maven-surefire-plugin
    
        
        true
    

 如果打包成功，则会在target目录下生成一个 jar 包 

打成了jar包后，就可以在任何地方运行了！OK 

遇到问题：

1.OpenJDK 64-Bit Server VM warning: Options -Xverify:none and -noverify were deprecated in JDK 13 and will likely be removed in a future release.
Exception in thread "main" java.lang.NoClassDefFoundError: org/slf4j/LoggerFactory 

2.导出jar包无法运行报错 

原因：

1.这个项目的jdk 环境是1.8 我本地的是18，导致报错

2.windows运行jar文件环境的jdk是1.8的，而IDEA中jdk是18，生成的jar包运行环境版本不兼容

解决方案：

把IDEA中的jdk环境调为1.8，然后重新打包jar文件即可解决

配置application.properties

更改项目的端口号:

#更改项目的端口号
server.port=8081

更改启动时显示的字符拼成的字母，

SpringBoot呢？也就是 banner 图案；

只需一步：到项目下的 resources 目录下新建一个banner.txt 即可。

图案可以到：https://www.bootschool.net/ascii 这个网站生成，然后拷贝到文件中即可！

3、运行原理初探 

我们之前写的HelloSpringBoot，到底是怎么运行的呢，Maven项目，我们一般从pom.xml文件探究起；

3.1、pom.xml

父依赖

其中它主要是依赖一个父项目，主要是管理项目的资源过滤及插件！

    org.springframework.boot
    spring-boot-starter-parent
    2.2.5.RELEASE
     

 点进去，发现还有一个父依赖

    org.springframework.boot
    spring-boot-dependencies
    2.2.5.RELEASE
    ../../spring-boot-dependencies

注意：

1.spring-boot-dependencies才是真正管理SpringBoot应用里面所有依赖版本的地方，是SpringBoot的版本控制中心；

2.在写或者引入一些SpringBoot依赖的时候，不需要指定版本，就因为有这些版本仓库，但是如果导入的包没有在依赖中管理着就需要手动配置版本了。

3.2、启动器 spring-boot-starter

    org.springframework.boot
    spring-boot-starter-web

注意：

1.springboot-boot-starter-xxx：就是spring-boot的场景启动器

2.spring-boot-starter-web：会帮助导入了web模块正常运行所依赖的组件；

3.想要使用什么功能，就只需要找到对应的启动器就可以了，未来也可以自己自定义 starter；

3.3、主启动类

默认的主启动类

//SpringBootApplication:标注这个类是一个Spring Boot的应用
@SpringBootApplication
public class Application {

    public static void main(String[] args) {
        //将SpringBoot应用启动
        SpringApplication.run(Application.class, args);
    }

}

但是一个简单的启动类并不简单！我们来分析一下这些注解都干了什么

@SpringBootApplication

作用：标注在某个类上说明这个类是SpringBoot的主配置类 ， SpringBoot就应该运行这个类的main方法来启动SpringBoot应用；

进入这个注解：可以看到上面还有很多其他注解！

@SpringBootConfiguration
@EnableAutoConfiguration
@ComponentScan(
    excludeFilters = {@Filter(
    type = FilterType.CUSTOM,
    classes = {TypeExcludeFilter.class}
), @Filter(
    type = FilterType.CUSTOM,
    classes = {AutoConfigurationExcludeFilter.class}
)}
)
public @interface SpringBootApplication {
    // ......
}

@ComponentScan

这个注解在Spring中很重要 ,它对应XML配置中的元素。

作用：自动扫描当前主启动类同级的包，并加载符合条件的组件或者bean ，将这个bean定义加载到IOC容器中

@SpringBootConfiguration

作用：SpringBoot的配置类 ，标注在某个类上 ， 表示这是一个SpringBoot的配置类；

我们继续进去这个注解查看

// 点进去得到下面的 @Component
@Configuration
public @interface SpringBootConfiguration {}

@Component
public @interface Configuration {}

@Configuration，说明这是一个配置类 ，配置类就是对应Spring的xml 配置文件；

@Component 这就说明，启动类本身也是Spring中的一个组件而已，负责启动应用！

我们回到 SpringBootApplication 注解中继续看。

@EnableAutoConfiguration

作用：告诉SpringBoot开启自动配置功能，这样自动配置才能生效；

点进注解接续查看：

 @AutoConfigurationPackage ：自动配置包

@Import({Registrar.class})
public @interface AutoConfigurationPackage {
}

@import ：Spring底层注解@import ， 给容器中导入一个组件

Registrar.class作用：将主启动类的所在包及包下面所有子包里面的所有组件扫描到Spring容器；

这个分析完了，退到上一步，继续看

@Import({AutoConfigurationImportSelector.class}) ：给容器导入组件 ； 

AutoConfigurationImportSelector ：自动配置导入选择器

选择了什么东西呢？

1.这个类中有一个这样的方法

getAutoConfigurationEntry()：获得自动配置实体

getCandidateConfigurations():获取候选的配置

getSpringFactoriesLoaderFactoryClass()：标注了EnableAutoConfiguration注解的类，就是标注的主程序！

// 获得候选的配置
protected List getCandidateConfigurations(AnnotationMetadata metadata, AnnotationAttributes attributes) {
    //这里的getSpringFactoriesLoaderFactoryClass（）方法
    //返回的就是我们最开始看的启动自动导入配置文件的注解类；EnableAutoConfiguration
    List configurations = SpringFactoriesLoader.loadFactoryNames(this.getSpringFactoriesLoaderFactoryClass(), this.getBeanClassLoader());
    Assert.notEmpty(configurations, "No auto configuration classes found in META-INF/spring.factories. If you are using a custom packaging, make sure that file is correct.");
    return configurations;
}

2、这个方法又调用了  SpringFactoriesLoader 类的静态方法！我们进入SpringFactoriesLoader类loadFactoryNames() 方法

public static List loadFactoryNames(Class factoryClass, @Nullable ClassLoader classLoader) {
    String factoryClassName = factoryClass.getName();
    //这里它又调用了 loadSpringFactories 方法
    return (List)loadSpringFactories(classLoader).getOrDefault(factoryClassName, Collections.emptyList());
}

3、我们继续点击查看 loadSpringFactories 方法

private static Map> loadSpringFactories(@Nullable ClassLoader classLoader) {
    //获得classLoader ， 我们返回可以看到这里得到的就是EnableAutoConfiguration标注的类本身
    MultiValueMap result = (MultiValueMap)cache.get(classLoader);
    if (result != null) {
        return result;
    } else {
        try {
            //去获取一个资源 "META-INF/spring.factories"
            Enumeration urls = classLoader != null ? classLoader.getResources("META-INF/spring.factories") : ClassLoader.getSystemResources("META-INF/spring.factories");
            LinkedMultiValueMap result = new LinkedMultiValueMap();

            //将读取到的资源遍历，封装成为一个Properties
            while(urls.hasMoreElements()) {
                URL url = (URL)urls.nextElement();
                UrlResource resource = new UrlResource(url);
                Properties properties = PropertiesLoaderUtils.loadProperties(resource);
                Iterator var6 = properties.entrySet().iterator();

                while(var6.hasNext()) {
                    Entry entry = (Entry)var6.next();
                    String factoryClassName = ((String)entry.getKey()).trim();
                    String[] var9 = StringUtils.commaDelimitedListToStringArray((String)entry.getValue());
                    int var10 = var9.length;

                    for(int var11 = 0; var11 < var10; ++var11) {
                        String factoryName = var9[var11];
                        result.add(factoryClassName, factoryName.trim());
                    }
                }
            }

            cache.put(classLoader, result);
            return result;
        } catch (IOException var13) {
            throw new IllegalArgumentException("Unable to load factories from location [META-INF/spring.factories]", var13);
        }
    }
}

4、发现一个多次出现的文件：spring.factories，全局搜索它

spring.factories 

我们根据源头打开spring.factories ， 看到了很多自动配置的文件；这就是自动配置根源所在！

WebMvcAutoConfiguration

我们在上面的自动配置类随便找一个打开看看，比如 ：WebMvcAutoConfiguration

可以看到这些一个个的都是JavaConfig配置类，而且都注入了一些Bean，可以找一些自己认识的类，看着熟悉一下！

所以，自动配置真正实现是从classpath中搜寻所有的META-INF/spring.factories配置文件 ，并将其中对应的 org.springframework.boot.autoconfigure. 包下的配置项，通过反射实例化为对应标注了 @Configuration的JavaConfig形式的IOC容器配置类 ， 然后将这些都汇总成为一个实例并加载到IOC容器中。

注意：这么多自动配置为什么没有生效，需要导入对应的start才能有作用，从而达到选择配置的作用！

结论：

1. SpringBoot在启动的时候从类路径下的META-INF/spring.factories中获取EnableAutoConfiguration指定的值

2. 将这些值作为自动配置类导入容器 ， 自动配置类就生效 ， 帮我们进行自动配置工作；

3. 整个J2EE的整体解决方案和自动配置都在springboot-autoconfigure的jar包中；

4. 它会给容器中导入非常多的自动配置类 （xxxAutoConfiguration）, 就是给容器中导入这个场景需要的所有组件 ， 并配置好这些组件 ；

5. 有了自动配置类 ， 免去了我们手动编写配置注入功能组件等的工作；

3.4、SpringApplication 

不简单的方法

我最初以为就是运行了一个main方法，没想到却开启了一个服务；

@SpringBootApplication
public class SpringbootApplication {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(SpringbootApplication.class, args);
    }
}

SpringApplication.run分析

分析该方法主要分两部分，一部分是SpringApplication的实例化，二是run方法的执行；

SpringApplication

这个类主要做了以下四件事情：

1、推断应用的类型是普通的项目还是Web项目

2、查找并加载所有可用初始化器 ， 设置到initializers属性中

3、找出所有的应用程序监听器，设置到listeners属性中

4、推断并设置main方法的定义类，找到运行的主类

查看构造器： 

public SpringApplication(ResourceLoader resourceLoader, Class... primarySources) {
    // ......
    this.webApplicationType = WebApplicationType.deduceFromClasspath();
    this.setInitializers(this.getSpringFactoriesInstances();
    this.setListeners(this.getSpringFactoriesInstances(ApplicationListener.class));
    this.mainApplicationClass = this.deduceMainApplicationClass();
}

 run方法流程分析

遇到问题：创建Springboot项目失败

 

 4、配置文件及自动配置原理

4.1、配置文件

SpringBoot使用一个全局的配置文件 ， 配置文件名称是固定的

• application.properties

  • 语法结构 ：key=value

• application.yml

  • 语法结构 ：key：空格 value

配置文件的作用 ：修改SpringBoot自动配置的默认值，因为SpringBoot在底层都给我们自动配置好了；

比如我们可以在配置文件中修改Tomcat 默认启动的端口号！测试一下！

server.port=8081

 4.2、yaml概述

YAML是 "YAML Ain't a Markup Language" （YAML不是一种标记语言）的递归缩写。在开发的这种语言时，YAML 的意思其实是："Yet Another Markup Language"（仍是一种标记语言）

这种语言以数据作为中心，而不是以标记语言为重点！

以前的配置文件，大多数都是使用xml来配置；比如一个简单的端口配置，我们来对比下yaml和xml

传统xml配置：

    8081

 yaml配置：

server：
  prot: 8080

4.3、yaml基础语法

说明：语法要求严格！

1、空格不能省略

2、以缩进来控制层级关系，只要是左边对齐的一列数据都是同一个层级的。

3、属性和值的大小写都是十分敏感的。

# k=v
# 对空格的要求十分高！
# 普通的key-value
# 注入到我们的配置类中！

name: qinjiang
# 对象
student:
   name: qinjiang
   age: 3

#行内写法
student: {name: qinjiang,age: 3}

# 数组
pets:
  - cat
  - dog
  - pig

#行内写法
pets: [cat,dog,pig]

注意：

• “ ” 双引号，不会转义字符串里面的特殊字符 ， 特殊字符会作为本身想表示的意思；

  比如 ：name: "kuang \n shen"   输出 ：kuang  换行   shen

• '' 单引号，会转义特殊字符 ， 特殊字符最终会变成和普通字符一样输出

  比如 ：name: ‘kuang \n shen’   输出 ：kuang  \n   shen

修改SpringBoot的默认端口号

配置文件中添加，端口号的参数，就可以切换端口

server:
  port: 8082

4.4、 注入配置文件

yaml可以直接给实体类赋值

yaml注入配置文件

1、在springboot项目中的resources目录下新建一个文件 application.yml

2、编写一个实体类 Dog；

package com.kuang.springboot.pojo;

@Component  //注册bean到容器中
public class Dog {
    private String name;
    private Integer age;
    
    //有参无参构造、get、set方法、toString()方法  
}

 3、思考，我们原来是如何给bean注入属性值的！@Value，给狗狗类测试一下：

@Component //注册bean
public class Dog {
    @Value("阿黄")
    private String name;
    @Value("18")
    private Integer age;
}

 4、在SpringBoot的测试类下注入狗狗输出一下；

@SpringBootTest
class DemoApplicationTests {

    @Autowired //将狗狗自动注入进来
    Dog dog;

    @Test
    public void contextLoads() {
        System.out.println(dog); //打印看下狗狗对象
    }

}

结果成功输出，@Value注入成功，这是我们原来的办法对吧。

5、我们在编写一个复杂一点的实体类：Person 类

@Component //注册bean到容器中
public class Person {
    private String name;
    private Integer age;
    private Boolean happy;
    private Date birth;
    private Map maps;
    private List